基于后验数据辅助的雷达系统补偿方法

在警戒、精密跟踪雷达与逆合成孔径成像雷达中,准确地估计目标距离、速度和角度对目标捕获与跟踪至关重要。在实际的雷达系统中,由于实现电路的非理想性,生成的信号往往难以精确符合理论设计,导致目标距离、速度估计结果与理论真值存在不同程度的偏差;同时,雷达接收通道不可避免地存在由系统各部分相互耦合产生的幅相不一致性,对目标角度估计带来潜在影响,且常规补偿过程复杂,往往难以获得一套最优的补偿系数。本文结合某实际雷达系统,建立了典型目标参数估计方法的数学模型,理论分析了影响雷达目标参数估计结果的各类因素,提出了一种基于后验数据辅助的系统补偿方案,并通过实测数据与外场试验验证了方法的有效性。     

一种调频步进雷达信号运动补偿新算法

基于调频步进雷达信号是一种速度敏感信号,需要进行严格的运动补偿,文中详细推导了调频步进雷达信号2次脉冲压缩处理的理论表达式,分析了目标运动带来的距离耦合项,并对经典运动补偿方法进行了理论推导和研究。同时,还提出利用步进频体制的距离-多普勒耦合效应,只需一次补偿的新方法,仿真实验验证了该方法的有效性。     

计算机补偿在雷达跟踪系统中的应用

为了应付高速机动飞行的目标,提高雷达的跟踪精度,在雷达伺服系统中引入计算机速度－－加速度补偿环节非常必要。我们利用计算机速度－－加速度补偿的方案对某雷达伺服系统进行了改进试验,试验结果表明,跟踪性能提高７０－９０％。     

脉冲压缩激光雷达多普勒补偿方法北大核心CSCD

激光雷达动目标引起的多普勒频移较大,无法有效进行脉冲压缩且距离与速度耦合严重,严重影响激光雷达动目标检测性能及测距精度,针对上述问题,本文提出一种多普勒补偿方法,该方法采用双频共轭处理求解速度模糊,然后对目标进行多普勒补偿,同时解决激光雷达动目标距离速度耦合及脉压性能问题,提高目标检测性能和测距精度。采用目标回波仿真数据进行实验,实验结果表明了本文方法的有效性。     

基于压缩感知的捷变雷达距离-速度估计北大核心CSCD

在目标识别探测领域,毫米波雷达发挥着至关重要的作用。其中抗干扰能力和检测精度是衡量雷达性能的两项重要指标。为提高雷达抗干扰能力,改善雷达的信号处理效果,提升雷达的距离-速度检测精度,本文采用相参处理时间（CPI）间载频捷变与脉间脉冲重复频率（PRF）捷变相结合的雷达信号,利用压缩感知（CS）模型进行频谱生成,并设计了新型雷达距离-速度分析法进行目标检测,建立了一套完整的雷达信号处理算法。对算法的各个环节进行理论分析和仿真实验,仿真结果证明,本文设计的基于压缩感知的捷变雷达距离-速度估计方法,增强了雷达的抗干扰能力,同时提升了雷达的距离-速度检测精度。     

基于二次曲线拟合的相位编码多普勒补偿研究

相位编码信号由于其脉冲间码型捷变、图钉状模糊函数和不存在距离-多普勒模糊等低截获性能,在当前雷达对抗领域获得广泛的关注和应用。由于目标运动会使相位编码回波受到多普勒频率调制,破坏了各个调相码之间的相位关系,相关处理会出现失配现象,输出主瓣降低,旁瓣升高,系统在探测高速目标会出现多普勒失配。根据m序列码脉冲压缩随着目标速度的失配变化和目标多普勒容限关系,本论文研究了较为实用的二次曲线拟合局部脉冲压缩曲线。根据三点多普勒补偿的脉压结果实现全局最优补偿的自动估算。所提算法具有简单的实现过程,易于工程实现。     

基于参数化模型的空间目标一维距离像补偿技术

空间目标往往具有很高的速度,甚至还具有一定的加速度,回波信号经过去斜率处理后仍然是一个多分量的多项式相位信号,高阶相位使得目标的一维距离像产生畸变,脉冲压缩前必须进行运动补偿,否则无法得到正确的一维距离像。本文以平均距离像最小熵准则为基础,提出了一种基于测距元参数化模型的空间目标一维距离像畸变补偿技术。根据空间目标的运动特性,建立了目标测距元的参数化模型。结合雷达的宽窄带测元信息,以平均一维距离像的熵作为目标函数,建立了测距元模型参数估计的优化模型和算法,并利用该参数对一维距离像进行运动补偿。仿真结果验证了本文算法的有效性。      

相位编码和线性调频雷达信号参数设计

现代雷达系统广泛采用脉冲压缩技术,在确保雷达作用距离和速度分辨力的前提下,采用大时宽带宽积脉冲压缩信号提高距离维分辨力。脉冲压缩雷达对目标回波具有很高的压缩比,而对不匹配的干扰信号则压缩比很小。本文重点讨论了相位编码和线性调频两种典型脉冲压缩信号的波形参数设计,并给出了设计实例。     

基于FRFT的一维距离像高速运动补偿

为提高高速运动目标的雷达识别性能,需要分析高速运动目标的回波模型,研究高速运动目标参数估计和一维距离像补偿方法.针对目标高速运动引起的回波脉冲压缩展宽,从而严重影响目标一维距离像成像质量的问题,建立了宽带线性调频信号的目标高速运动回波模型,分析了目标高速运动对高分辨一堆距离像的影响,提出了基于分数阶傅里叶变换参数估计的校正方法,消除目标高速运动对一维距离像的影响.通过引入逐级逼近搜索寻优算法,保证参数估计精度的同时提高计算的速度.仿真结果表明,文中提出的方法快速有效,且对噪声具有较好的鲁棒性.     

超近程雷达高速目标运动补偿方法

针对超近程雷达的高速目标探测问题,提出了一种距离速度解耦合与运动补偿的新方法。通过采用单载频与线性调频连续波(CW+LFMCW)信号组合形式,由CW差拍信号测量目标的无模糊速度,再根据速度估计值对LFMCW差拍信号进行运动补偿得到目标的距离信息,实现了高速目标距离速度解耦合与运动补偿。仿真结果验证了该方法的有效性。     

宽带LFM信号距离像补偿技术研究

在以去斜方法进行脉冲压缩来获得目标一维距离像的雷达系统中，由于存在多种系统误差，使得脉冲压缩后的压缩脉冲旁瓣升高，主瓣展宽，影响了一维像的质量，因此，要获得满意的距离像需要对这些误差进行补偿，而有些误差具有移变性，增加了补偿的难度。文中以实验系统为背景，基于对系统误差测量数据的分析研究，表明采用分段补偿的办法可以克服非线性移变特性的影响，满足系统指标要求。     

脉冲压缩体制雷达中精密测距功能的实现

随着现代武器和飞行技术的发展,对雷达的作用距离、分辨力和测量精度等性能的要求越来越高。使用宽带信号和脉冲压缩技术的现代跟踪测量雷达采用宽脉冲发射,以提高发射的平均功率,保证足够的最大作用距离;而接收时则采用相应的脉冲压缩方法获得窄脉冲,以提高距离分辨力,从而较好地解决作用距离和分辨力之间的矛盾。由于系统中采用了中频采样、数字脉压等技术,当前周期的回波信息需要延迟若干个重复周期才能送至测距系统,因此距离跟踪回路的参数要做相应调整。     

一种高效实用的宽带速度补偿技术及性能评估

基于高速目标宽带线性调频回波模型,推导了高速目标的去斜回波理论表达式并进行了定性分析;在分析去斜回波表达式中速度项影响的基础上,给出一种工程实用化的速度补偿方法,该方法具有计算量小、稳健有效的特点;利用信息熵和归一化方差评估速度对一维距离像的畸变影响,并给出该速度补偿技术对雷达测速的精度要求;最后,通过仿真验证了结论的正确性和有效性。     

线性FMCW雷达动目标一维距离像运动补偿

线性FMCW雷达是一种高距离分辨率雷达,运动补偿是其实现距离高分辨率的核心技术.采用多重复频率波形,提出一种多普勒频率串算法,从模糊的速度估计中恢复目标的真实速度,采用运动补偿得到高分辨的距离估计.同时为解决多目标分辨的问题,采用一种基于目标均方误差的配对算法.仿真结果表明多普勒频率串算法较中国余数理论对速度估计的性能有了明显的提高,充分说明了DFC算法的有效性.     

基于ADSP-TS201雷达通用处理模块的宽带系统误差补偿实现

在宽带雷达中,常采用去斜方法进行脉冲压缩来获得目标一维距离像,由于多种系统误差存在,使得脉冲压缩后的压缩脉冲旁瓣升高,主瓣展宽,影响了成像质量。因此,要获得满意的一维像需要对这些误差进行补偿。本文介绍了以ADI公司的新一代高性能TigerSHARC处理器ADSP—TS201为核心处理器,结合Xilinx公司VIRTEX—IIPRO系列FPGA芯片设计的4片ADSP—TS201雷达通用模块,给出了基于此模块的工程可实现的系统误差补偿方法,结合某宽带雷达的实际数据,验证了此方法的工程可实现性,工程上取得了明显效果,并在某雷达中取得了一定应用。     

宽带雷达系统失真补偿信号的提取方法

系统失真将导致雷达距离像的展宽，并产生距离旁瓣。文中通过对实际ISAR试验雷达进行建模，对引起信号失真的机理进行了分析、研究，提出了补偿的方法，并对补偿方法进行了理论分析和仿真，针对实际的雷达系统，给出基于严格的脉冲压缩的系统失真补偿信号的提取方法，理论仿真和实际的雷达系统外场成像试验均验证了其正确性。     

前馈补偿技术

介绍了舰载雷达船摇前馈补偿技术，推导出补偿船摇，目标运动产生的跟踪误差的前馈方程式。根据船摇参数和目标运动参数，采用前馈技术可获得较好的隔离度。实验表明，隔离度可达到１７ｄＢ。     

步进频率综合宽带多目标成像处理

步进频率综合宽带技术是一种易于雷达工程实现的距离高分辨技术,但步进频率工作体制雷达对目标的运动十分敏感,因而步进频率综合宽带处理时需进行速度补偿处理。由于单目标成像处理不适用于速度不同的多目标情形,研究了多目标成像处理方法。多目标成像处理方法将脉冲压缩后多个目标的数据进行分割,对每个目标的数据段进行包络再对齐、速度补偿、综合成像、距离像拼接处理,最终得到包含多目标的完整距离像。仿真结果表明该方法有效、可行。     

基于频率步进与PD的距离像运动补偿算法

毫米波频率步进雷达具有高的距离分辨率,但存在严重的距离-速度耦合,故需要进行运动速度补偿.文中首先论述了脉组间参差脉冲重复周期(PRT)的速度补偿新方法,并分析其补偿性能.然后,在脉冲多普勒(PD)和频率步进双体制联合工作模式下,结合PD的高测速精度,运用频率步进信号脉组间参差PRT法和PD测速进行复合测速补偿.仿真结果表明,脉组间参差PRT法能够根据相邻脉组间重复周期差值改变速度分辨率和测速范围.复合测速补偿实现简单,抗噪声能力强,能够同时达到高的速度分辨率和大的测速范围,满足距离像补偿要求.     

一种超分辨OFDM雷达通信一体化设计方法

传统OFDM雷达通常不考虑传递通信信息,该文设计出一种新的基于OFDM的雷达发射方式以实现雷达和通信的一体化,并提出一种基于通信信息补偿的目标距离速度联合高分辨估计方法。所设计的雷达发射方式,采用脉冲发射,每个脉冲由多个OFDM符号构成,在脉冲内实现通信功能;在雷达相干处理时间内,对回波进行通信信息补偿和解相干处理后,采用子空间投影方法实现对目标距离和速度的联合超分辨估计。理论分析和仿真实验表明,所提方法能够在保证通信功能的条件下,可有效实现雷达目标距离和速度的联合超分辨估计。